化学人教版选修3章末检测第一章原子结构与性质

第一章章末检测时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本大题包括20个小题，每小题2分，共40分)1．下列说法中正确的是(D)A．s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是∞字形B．能层为1时，有自旋相反的两个轨道C．能层为3时，有3s、3p、3d、4f四个轨道D．s电子云是球形对称的，其疏密程度表示电子在该处出现的几率大小解析：A项，s电子的电子云为球形，p电子的电子云为哑铃形；B项，第一能层有一个能级，有一个轨道；C项，第三能层有3s、3p、3d三个能级，其轨道数分别为1、3、5。2．下列说法错误的是(A)A．电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利原理”和“洪特规则”B．电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋状态必须相反C．原子核外L层仅有2个电子的X原子与原子核外M层仅有2个电子的Y原子的化学性质一定相似D．原子发射光谱和吸收光谱的发现，是原子核外电子分层排布的有力证据解析：原子核外电子排布遵循“使整个原子处于能量最低状态”的总原则，不一定总是满足“洪特规则”，A错误。同一轨道上最多容纳2个自旋状态相反的电子，B正确。由题设可知X、Y的原子核外电子排布式分别为1s22s2、1s22s22p63s2，分别为铍元素和镁元素，它们处于同主族，性质相似，C正确。不同能级上的电子发生跃迁产生不同的谱线，因此光谱能证明原子核外电子是分层排布的，D正确。3．下列说法正确的是(B)A．任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级B．用n表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2C．核外电子运动的概率密度分布图就是原子轨道D．电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道三个方面进行描述解析：A项，由于元素周期表未填满，以后还会有元素被发现，电子层除有s、p、d、f四个能级外，可能还有其他能级存在，错误。C项，核外电子运动的概率密度分布图表示电子在核外空间单位体积内出现的概率，错误。D项，电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道、电子的自旋状态四个方面进行描述，错误。4．下列叙述正确的是(A)A．[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布B．铬原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p64s13d5C．铜原子的外围电子排布式是：3d94s2D．氮原子的轨道表示式是：解析：B项，在书写电子排布式时，没有按填充顺序书写；C项，d轨道应是全充满时稳定；D项违反了洪特规则。5.右图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高正价是最低负价绝对值的3倍，它的最高价氧化物中氧元素的质量分数为60%。下列说法正确的是(B)ADBECA．D、B、E三种元素的第一电离能逐渐减小B．B元素最高价氧化物对应的水化物是强酸C．A元素是空气中含量最多的元素D．气态氢化物的稳定性：D>B>E解析：B元素的最高正价是最低负价绝对值的3倍，则最高正价为＋6价，它的最高价氧化物为BO3，BO3中氧元素的质量分数为60%，设B的相对原子质量为M，则有eq\f(M,M＋48)＝40%，解得M＝32，则B为S，可推知A为O，D为P，E为Cl，C为Se。同一周期从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，但D为P，P的3p轨道为半充满状态，稳定性强，第一电离能大于S，故A错误；B为S，硫酸是强酸，故B正确；A为O，空气中含量最多的元素是N，故C错误；元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，故气态氢化物的稳定性顺序为D<B<E，D错误。6．下列说法或有关化学用语的使用正确的是(B)A．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量B．Fe原子的外围电子排布图为C．氧的电负性比氮大，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大D．铜原子的外围电子排布式为3d94s2解析：A项，在基态多电子原子中，(n－1)p轨道上电子的能量低于ns轨道上电子的能量，错误。C项，氧的电负性比氮大，但由于第ⅤA族元素的第一电离能出现反常，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能小，错误。D项，d轨道全充满时原子更稳定，铜原子的外围电子排布式为3d104s1，错误。7．X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Y与Z两元素的原子最外层电子排布相同，Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能，则X、Y、Z的原子序数为(B)A．X>Y>Z B．Y>X>ZC．Z>X>Y D．Z>Y>X解析：X、Y的阳离子电子层结构相同，但离子半径X>Y，说明原子序数X<Y；Z与Y的原子最外层电子排布相同，Z的第一电离能大于Y的第一电离能，说明原子序数Z<Y。X、Y、Z在元素周期表中的位置为，Z比Y少一个电子层，故原子序数Y>X>Z。8．已知M元素原子的价电子排布式为3s23p1，N元素位于周期表中第三周期，其原子最外层p轨道为半充满状态，下列叙述错误的是(D)A．M为金属元素，N为非金属元素B．M与N为同周期元素C．N的电负性大于MD．M的第一电离能大于N解析：由已知信息可得M为Al元素，N为P元素，故A、B、C项均正确。第一电离能：P>Al，故D项错误。9．以下有关结构与性质的说法不正确的是(B)A．下列基态原子中①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2，电负性最大的是②B．下列基态原子中①[Ne]3s23p2；②[Ne]3s23p3；③[Ne]3s23p4，第一电离能最大的是③C．某主族元素的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、……，当它与氯气反应时生成的阳离子是X2＋D．下列基态原子中：①[He]2s22p4；②[Ne]3s23p3；③[Ne]3s23p4，氢化物稳定性最强的是①解析：①为Si，②为N，③为C，同周期从左向右电负性逐渐增大，同主族自上而下，电负性逐渐减小，因此电负性最大的是N，即为②，A项正确；①为Si，②为P，③为S，同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族>第ⅢA族、第ⅤA族>第ⅥA族，因此第一电离能最大的是P，即是②，B项错误；第二电离能到第三电离能发生突变，说明X元素最外层只有2个电子，即X和氯气发生反应生成XCl2，C项正确；①、②、③依次为O、P、S，非金属性最强的是O，氢化物稳定性最强的是H2O，D项正确。10．下列叙述正确的是(B)A．通常，同周期元素的第一电离能ⅦA族的元素最大B．在同一主族中，自上而下第一电离能逐渐减小C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其半径越大，第一电离能越大D．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价数都和它的族序数相等解析：通常，同周期元素中碱金属元素的第一电离能最小，零族元素的第一电离能最大。同一主族中，从上而下原子半径逐渐增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小。非金属元素形成的简单阴离子，其化合价不等于族序数，如Cl－中Cl显－1价。11．X、Y两种元素是美国的火星探测器“勇气号”从火星采集回来的，科学研究发现，Xn＋和Ym－都具有1s22s22p63s23p6的电子层结构，请据此判断关于它们的说法中正确的是(C)A．X的原子序数比Y的小B．X、Y处于同一周期C．X的原子半径比Y的原子半径大D．Xn＋的离子半径比Ym－的离子半径大解析：Xn＋和Ym－电子排布相同，因而原子序数X>Y，X位于Y的下一周期，A、B项均错误；根据粒子半径的比较方法，知X原子半径大于Y原子半径，Xn＋<Ym－，故C正确，D错误。12．A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层上电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素是第三周期中第一电离能最大的元素。下列有关叙述错误的是(C)A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、ArB．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C．元素A、C的简单离子的半径大小关系为A<CD．元素A、C的电负性大小关系为A>C解析：地壳中含量最多的元素为氧元素；由题意知B元素K层和L层电子数之和为10，则M层为8个，N层为2个，故B元素为钙元素；C是第三周期第一电离能最小的元素，C元素为钠元素；第三周期中第一电离能最大的元素为氩元素，D元素为氩元素。选项C中，A的简单离子O2－和C的简单离子Na＋具有相同的电子层结构，根据“序大径小”的规律知r(O2－)>r(Na＋)。13．A、B、C为三种短周期元素，A、B在同周期，A、C的最低价离子分别为A2－和C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构，下列说法中正确的是(C)A．原子序数：C>B>AB．原子半径：A>B>CC．离子半径：A2－>C－>B2＋D．原子核外最外层电子数：A>C>B解析：B2＋和C－具有相同的电子层结构，则B处于C的下一周期，在短周期中，只能是B在第三周期，C在第二周期；再根据离子所带的电荷可知，B是Mg元素而C是F元素；又因为A、B在同周期，且A可形成A2－，故A是S元素，故A、B、D三项错误。14．下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素的强的是(A)①HCl比H2S稳定；②HClO的氧化性比H2SO4强；③HClO4的酸性比H2SO4强；④Cl2能与H2S反应生成S；⑤Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层有6个电子；⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS。A．②⑤B．①②⑥C．①②④D．①③⑤解析：含氧酸的氧化性不能作为判断非金属性强弱的依据，而最外层电子数多非金属性不一定强。15．某主族元素的离子X2＋的外围电子排布为6s2，当把X的最高价氧化物溶于浓盐酸时，有黄绿色气体产生，则下列说法不正确的是(C)A．X2＋具有还原性B．X的最高价氧化物具有强氧化性C．该元素是第ⅥA族元素D．X的＋2价化合物比＋4价化合物稳定解析：X2＋的外围电子排布为6s2，则X原子的外围电子排布为6s26p2，此为第ⅣA族的Pb。Pb的常见价态为＋4和＋2价。与MnO2性质相似，PbO2＋4HCl(浓)=PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。16．下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是(B)选项表述Ⅰ表述ⅡANaCl的水溶液能导电NaCl溶于水后在电流的作用下产生自由移动的Na＋、Cl－B通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高Pb与C位于同一主族，Pb的非金属性弱于C，CH4比PH4稳定C在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同同一主族元素原子的最外层电子数相同DP4O10、C6H12O6溶于水后均不导电P4O10、C6H12O6均属于共价化合物解析：A选项中，NaCl溶于水能导电，是其溶于水后电离出自由移动的离子，而不是在电流作用下电离，表述Ⅰ和表述Ⅱ没有因果关系；B选项中元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，正确；C选项中，元素形成化合物不一定都是最高价或最低价，同一种元素在不同条件下可以形成不同价态的化合物，表述Ⅰ错误；D选项因P4O10溶于水时和水发生反应生成H3PO4，溶液导电，表述Ⅰ错误。17．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是(D)A．X元素可能为＋4价B．X可能为非金属C．X为第五周期元素D．X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3＋解析：由图象知，该元素的I4≫I3，故该元素最外层有3个电子，易形成＋3价阳离子，A、B两项错误，D项正确；无法确定该元素是否位于第五周期，C项错误。18．在能量相同的d轨道中电子排布成，而不排布成，最直接的根据是(D)A．能量最低原理 B．泡利原理C．构造原理 D．洪特规则解析：洪特规则是指原子核外的电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同，使整个原子的能量最低，故D正确。19．右图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是(C)A．电负性：Y>Z>MB．离子半径：M－>Z2－>Y－C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构D．Z元素基态原子最外层电子排布图为解析：由图示关系可推知：X为氦，Y为氟，M为氯，Z为硫。元素的电负性关系为：Y>M>Z，A项错误；离子半径关系为：S2－>Cl－>F－，B项错误；SCl2的电子式为eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do14(··))eq\o(S,\s\up6(··),\s\do14(··))eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do14(··))，C项正确；S元素基态原子最外层电子排布图为，D项错误。20．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是元素周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是(C)A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY>XmRD．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸解析：X是原子半径最小的元素，即为H；Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则为O；R、Y同一族，则R为S；Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等，结合Z、W、R处于同一周期，且原子序数依次增大，则可推出Z为Na，W为Al。A项，元素Y、Z、W的离子半径应是依次减小，不正确；B项，X元素可与Y元素形成H2O2，不正确；D项，元素W的最高价氧化物对应的水化物是两性物质，不正确。第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、非选择题(共60分)21．(12分)(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，违反了泡利原理的是②，违反了洪特规则的是③⑤。①②③④⑤(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。(3)用符号“>”“<”或“＝”表示下列各项关系。①第一电离能：Na<Mg，Mg>Ca。②电负性：O<F，F>Cl。③能量高低：ns<(n＋1)s，ns<np。④主族序数＝价电子数＝元素最高正化合价。解析：(1)同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，②违反了泡利原理；对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，③⑤违反了洪特规则。(2)3p能量小于3d，激发态为1s22s22p63s13p33d2，基态应为1s22s22p63s23p4。此原子核外电子数为16，其质子数也为16，该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。(3)一般来说，同周期中从左到右第一电离能有增大的趋势，电负性逐渐增大，同主族中自上而下电负性与第一电离能均逐渐减小。由构造原理可知，能量ns<(n＋1)s，ns<np；主族元素的价电子数与主族序数、元素的最高正化合价数相等。22．(12分)根据信息回答下列问题：A．第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态基态阳离子X＋(g)所需的能量。如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。B．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值：(1)认真分析A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为Na<Al<Mg(填元素符号)；(2)从A图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下依次减小；(3)A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第五周期第ⅠA族；(4)根据对角线规则，Be、Al元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有两性，其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O，Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O；(5)通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围：0.93～1.57；(6)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物？请说出理由(即写出判断的方法和结论)Al元素和Cl元素的电负性差值为1.55<1.7，所以两者形成共价键，AlCl3为共价化合物。解析：(1)由信息所给的图可以看出，同周期第ⅠA族元素的第一电离能最小，而第ⅢA族元素的第一电离能小于第ⅡA族元素的第一电离能，故Na<Al<Mg。(2)同主族元素第一电离能从图中可看出从上到下逐渐减小。(3)根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中Rb的第一电离能最小，其位置为第五周期第ⅠA族。(4)根据对角线规则，Al(OH)3与Be(OH)2性质相似，Be(OH)2应具有两性，根据Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O可以类似地写出Be(OH)2与酸或碱反应的离子方程式。(5)根据电负性的递变规律：同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，可知，在同周期中电负性Na<Mg<Al，同主族Be>Mg>Ca，根据表中数据得，Mg元素的电负性的最小范围应为0.93～1.57。(6)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.55，根据信息，两个成键原子间的电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物。23．(10分)现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。A元素的核外电子数和电子层数相等B元素原子的核外p电子数比s电子数少1C元素的第一至第四电离能如下：I1＝738kJ·mol－1I2＝1451kJ·mol－1I3＝7733kJ·mol－1I4＝10540kJ·mol－1D是前四周期中电负性最小的元素E在周期表的第七列(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：(2)B元素基态原子中能量最高的电子的电子云在空间有3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形。(3)某同学根据上述信息，推断C基态原子的电子排布图为，该同学所画的电子排布图违背了泡利原理。(4)E位于第ⅦB族、d区，该元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。(5)检验D元素的方法是焰色反应，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量。解析：由题给信息可知元素A、B、C、D、E分别为H、N、Mg、K、Mn。(1)离子化合物NH5为氢化铵。(2)N原子的基态原子能量最高的电子为p电子，p电子云在空间有3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形。(3)题图中3s轨道的两个电子自旋方向相同，违背了泡利原理。(4)E元素位于周期表中第四周期第ⅦB族，属于d区元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。24．(12分)元素周期表前四周期的A、B、C、D、E五种元素。A元素的原子最外层电子排布式为ms1；B元素的原子价电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素原子有5个未成对电子。(1)写出元素名称：C氧、D磷、E锰。(2)C基态原子的电子排布图为。(3)当n＝2时，B的最简单气态氢化物的电子式为，当n＝3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。(4)若A元素的原子最外层电子排布为2s1，B元素的原子价电子排布为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>P>Si>Li(用元素符号表示)。(5)E元素原子的特征电子构型是3d54s2，在元素周期表中位置是第四周期ⅦB族，其最高价氧化物的化学式是Mn2O7。解析：A元素原子最外层电子排布式为ms1即第ⅠA族；B元素原子的价电子排布式为ns2np2即第ⅣA族；C元素在第二周期，原子中p能级与s能级电子总数相等即氧元素；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子即15号P元素；E元素原子有5个未成对电子即3d轨道有5个电子，为锰元素。25．(14分)下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在元素周期表中的位置。用化学符号回答下列各问题。主族周期ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ02⑥⑦3①③⑤⑧⑩4②④⑨(1)10种元素中，第一电离能最大的是Ar；电负性最小的金属是K。(2)①、③、⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是NaOH。(3)②、③、④三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是K＋>Ca2＋>Mg2＋。(4)元素⑦的氢化物的化学式为H2O；该氢化物常温下和元素②的单质反应的化学方程式为2H2O＋2K=2KOH＋H2↑；若该氢化物和元素⑧的单质反应，则化学方程式为H2O＋Cl2HCl＋HClO。(5)①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式为NaOH和HBrO4。①和⑨两元素形成化合物的化学式为NaBr，该化合物灼烧时的焰色为黄色；该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的化学方程式为2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2。(6)①和⑤最高价氧化物对应水化物相互反